(57)【要約】【課題】  アクセサリーなどに加工することが可能な形態で得られ、かつ、可視光線、紫外線、赤外線の下で、それぞれ異なる色相の発光または発色が見られる装飾材料を提供すること。【解決手段】  ＲＶＯ４なる化学式で示され、前記Ｒが、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕから選ばれる少なくとも１種の希土類元素という組成の単結晶を、装飾材料として用いる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
化学式ＲＶＯ４で示され、前記Ｒは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの内から選ばれる少なくとも１種の希土類元素である単結晶からなることを特徴とする装飾材料。
【請求項２】
請求項１記載の装飾材料において、前記単結晶はブロック形状で用いられることを特徴とする装飾材料。
【請求項３】
化学式ＲＶＯ４で示され、前記Ｒは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕから選ばれる少なくとも１種の希土類元素である単結晶を加工してなる粉末を配したことを特徴とする装飾材料。
【請求項４】
化学式ＲＶＯ４で示され、前記Ｒは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの内から選ばれる少なくとも１種の希土類元素である単結晶を加工してなる微結晶を配したことを特徴とする装飾材料。
【請求項５】
請求項１〜４の内のいずれか一つに記載の装飾材料において、赤外線または紫外線による励起により、可視光線下での呈色とは異なる色で、発光または発色することを特徴とする装飾材料。
【請求項６】
請求項１〜４の内のいずれか一つに記載の装飾材料において、紫外線、赤外線、及び可視光線下でそれぞれの色が異なることを特徴とする装飾材料。
【請求項７】
請求項１〜４の内のいずれか一つに記載の装飾材料において、紫外線及び赤外線の内の一方を当てることで、可視光線下での色と異なる色を示すことを特徴とする装飾材料。
【請求項８】
請求項１〜４の内のいずれか一つに記載の装飾材料において、紫外線、赤外線、及び可視光線の間で照射光を変えた時、瞬時に色変化を起こすことを特徴とする装飾材料。
【請求項９】
紫外線、赤外線、及び可視光線下でそれぞれの異なる色を示すことを特徴とする装飾材料。
【請求項１０】
紫外線及び赤外線の内の一方を当てることで、視光線下での色と異なる色を示すことを特徴とする装飾材料。
【請求項１１】
４０．０〜６０．０モル％の酸化バナジウムと４０．０〜６０．０モル％の希土類元素とから構成されていることを特徴とする装飾材料。
【請求項１２】
請求項１〜１１の内のいずれか一つに記載の装飾材料において、前記装飾材料は、人工宝石、ネイルアート用材料、マニュキュア、顔料、化粧品、塗布材料、ビーズ、ガラス体、樹脂成形体、織布、不織布、繊維体であることを特徴とする装飾材料。
【請求項１３】
請求項１〜１２の内のいずれか一つに記載の装飾材料において、前記装飾材料は、紫外線または赤外線センサーとして機能することを特徴とする装飾材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光下で発光または発色する装飾材料に関するものである。尚、本発明において、「装飾材料」とは単結晶材料およびその単結晶材料を加工し「ブロック」形状にしたもの、及び微結晶又は粉末状にしたもの、これらのブロック体、微結晶、粉末を単体で使用したもの、他の原材料に分散したもの、本体の一部に配したもの、繊維状のものに付着させて用いるものなどを呼ぶ。
【背景技術】
【０００２】
一般に、可視光線の波長範囲は３６０〜４００ｎｍから７６０〜８３０ｎｍであり、紫外線の波長範囲は３６０〜４００ｎｍ（可視光線の短波長端として）から約１ｎｍであり、赤外線の波長範囲は７６０ｎｍ〜８３０ｎｍ（可視光線の長波長端として）から約１ｍｍである。赤外線源としては、太陽が知られている。太陽スペクトルは可視光線のスペクトルを中心にして赤外線、紫外線、電波、及びＸ線を含む。なお、蛍光灯は、白色に近い光を得るための光源として用いられる。
【０００３】
貴金属類や宝石類は、ネックレス、ピアスなどに代表されるアクセサリーや、種々のオブジェやインテリアなどの装飾材料として多用されている。しかしながら、これらの材料は暗中で発光することはなく、紫外線（例えば、ブラックライト）や赤外線のような、代表的な可視光線とは波長が異なる電磁波を多く放射する光源の下で、一般的可視光線下とは異なり、発光したり発色したりすることはない。公知のように、ブラックライトは近紫外線又は特定の波長をもつ紫外線を多く含む光源である。
【０００４】
また、可視光線以外の紫外線又は赤外線下で発光又は発色を起こす材料を得るため、ダイヤモンドを始めとする、多くの装飾材料の結晶に、微量の他元素を添加することが検討されている。しかしながら、これについても実用に供することが可能な技術が、未だに得られていないのが現状である。なお、紫外線による励起で発光する材料が、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００５】
前記特許文献１には、Ｌｎ（ＰｃＶ１−ｃ）Ｏ４・（ＭＯ２）ｄなる化学式で示される蛍光体が開示されている。ここで、ＬｎはＳｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ，Ｂ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｔｌから選ばれる少なくとも１種の元素、ＭはIV族元素から選ばれる少なくとも１種の元素である。
【０００６】
前記特許文献１に開示の材料は、紫外線により励起され、組成を変化させることで、種々の色相の蛍光を発するものである。しかし、前記材料は、所定の組成の原料粉末を焼成することで得られ、形状が粉末であり、塊状の結晶で得ることは困難である。
【０００７】
また、前記特許文献１以外にも、蛍光体を得る技術が開示されているが、いずれも塊状の結晶で得られるものでなく、用途としては、プラズマディスプレイの蛍光体薄膜や、ガラス容器の装飾などに限定されているのが実情である。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１０７０４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
それ故に本発明の課題は、様々な形状に容易に加工できる装飾材料を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の課題は、可視光線、紫外線、及び赤外線のような異なるタイプの光下で異なる色で発光又は発色する装飾材料を提供することにある。
【００１１】
本発明のさらに他の課題は、紫外線や赤外線の照射により、可視光下とは異なる色で発光または発色し、しかもアクセサリー、ネイルアート、マニュキュア、ビーズ、樹脂成型物、ガラス製品、化粧品、塗料、繊維、織布、不織布等の用途を目的に、単結晶のブロック、単結晶片、微結晶、粉末に分散・含有・加工することができる程度の大きさを有する、装飾材料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、前記課題解決のため、酸化バナジウムと希土類元素の酸化物を原料とする単結晶を検討した結果なされたものである。
【００１３】
本発明の第１の態様によれば、化学式ＲＶＯ４で示され、前記Ｒは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの内から選ばれる少なくとも１種の希土類元素である単結晶からなることを特徴とする装飾材料が得られる。
【００１４】
上述の装飾材料において、前記単結晶はブロック形状で用いられてもよい。
【００１５】
本発明の第２の態様によれば、化学式ＲＶＯ４で示され、前記Ｒは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕから選ばれる少なくとも１種の希土類元素である単結晶を加工してなる粉末を配したことを特徴とする装飾材料が得られる。
【００１６】
本発明の第３の態様によれば、化学式ＲＶＯ４で示され、前記Ｒは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの内から選ばれる少なくとも１種の希土類元素である単結晶を加工してなる微結晶を配したことを特徴とする装飾材料が得られる。
【００１７】
上述の装飾材料において、赤外線または紫外線による励起により、可視光線下での呈色とは異なる色で、発光または発色するものでもよい。
【００１８】
上述の装飾材料において、紫外線、赤外線、及び可視光線下でそれぞれの色が異なるものでもよい。
【００１９】
上述の装飾材料において、紫外線及び赤外線の内の一方を当てることで、可視光線下での色と異なる色を示すものでもよい。
【００２０】
上述の装飾材料において、紫外線、赤外線、及び可視光線の間で照射光を変えた時、瞬時に色変化を起こすものでもよい。
【００２１】
本発明の第４の態様によれば、紫外線、赤外線、及び可視光線下でそれぞれの異なる色を示すことを特徴とする装飾材料が得られる。
【００２２】
本発明の第５の態様によれば、紫外線及び赤外線の内の一方を当てることで、視光線下での色と異なる色を示すことを特徴とする装飾材料が得られる。
【００２３】
本発明の第６の態様によれば、４０．０〜６０．０モル％の酸化バナジウムと４０．０〜６０．０モル％の希土類元素とから構成されていることを特徴とする装飾材料が得られる。
【００２４】
前記装飾材料は、人工宝石、ネイルアート用材料、マニュキュア、顔料、化粧品、塗布材料、ビーズ、ガラス体、樹脂成形体、織布、不織布、繊維体であってもよい。
【００２５】
前記装飾材料は、紫外線または赤外線センサーとして機能するものでもよい。
【００２６】
本発明による装飾材料は、一般的な単結晶育成方法によって得られる。つまり、それぞれの原料の粉末を、混合、焼成した後、融解させ、さらに固化することで得られる。ここで、本発明の装飾材料に用いられる単結晶の育成には、大気雰囲気、酸素雰囲気、不活性ガスと酸素の混合雰囲気が用いられる。本発明の装飾材料の特性は、主に単結晶の組成に依存するものの、発光または発色する際の色相は、育成雰囲気によって異なるので、材料の種類により、育成雰囲気を適正に制御することが好ましい。また、得られた単結晶は、熱処理することで、単結晶性、特に屈折率均一性が改善され、より高特性の装飾材料を得ることができる。従って、単結晶育成後の熱処理についても適正な条件を検討し、設定することが好ましい。
【００２７】
上記の処理を行った単結晶材料は、ブロック、単結晶片、微結晶、粉末等の形状を持つ単結晶に加工することで、従来にない発色、変色現象を示す、アクセサリー、ネイルアート製品、マニュキュア、ガラス製品、樹脂成型品、化粧製品、織布、不織布、繊維体等を作成することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明による装飾材料は、従来の可視光線下で用いられてきた装飾材料と同様に、可視光線下においても明瞭に発色し、加えてブラックライトや太陽光の下においても、発光または発色が見られる。しかも、可視光（蛍光灯）、紫外線（ブラックライト）、赤外線（ＩＲライト、太陽光）の下では、それぞれ異なる色相を発現させることも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
次に、本発明の実施の形態について、具体的な例を挙げて説明する。
【００３０】
以下に述べる本発明の具体例においては、酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）と、１種または２種以上の希土類元素の酸化物の合計を、それぞれ４０．０〜６０．０モル％となるように秤量して湿式混合し、原料粉末を調整する。次いで、前記の原料粉末を焼成し、焼成した粉末を用いて原料棒を作製し、溶融した原料から単結晶を育成した。
【００３１】
（第１の例）
本発明の第１の例では、原料として、Ｖ２Ｏ５、酸化エルビウム（Ｅｒ２Ｏ３）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ２Ｏ３）を用いた例を示す。まず。Ｖ２Ｏ５が４０．０〜６０．０モル％、Ｅｒ２Ｏ３が０．３〜７．０モル％、Ｇｄ２Ｏ３が３８．０〜５４．７モル％となるように、それぞれ原料を秤量した。
【００３２】
この原料を用い、前記した方法で単結晶を育成した。この結晶は、可視光線源としての蛍光灯下では桃色を呈しているが、赤外線源としての太陽光を照射したときは白色の発光が見られ、紫外線源としてブラックライトを照射したときは黄緑色の発光が見られた。
【００３３】
好ましくは、Ｖ２Ｏ５が４７．０〜５３．０モル％であり、Ｅｒ２Ｏ３が０．５〜４．０モル％であり、Ｇｄ２Ｏ３が４３．０〜５３．０モル％であり、これらの範囲では、より結晶性が良好となり、透明度が向上し、発色性も向上する。
【００３４】
（第２の例）
次に、本発明の第２の例として、原料として、Ｖ２Ｏ５、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、Ｇｄ２Ｏ３を用いた例を示す。まず、Ｖ２Ｏ５が４５．０〜５５．０モル％、Ｙ２Ｏ３が０〜５５．０モル％（０を含まない）、Ｇｄ２Ｏ３が０〜５５．０モル％（０を含まない）となるように、それぞれ原料を秤量した。
【００３５】
この原料を用い、前記の方法で単結晶を育成した。この単結晶は、蛍光灯及び太陽光下では無色であるが、ブラックライト下では青白色の発光が見られた。
【００３６】
好ましくは、Ｖ２Ｏ５が４７．０〜５１．０モル％であり、Ｙ２Ｏ３が０．３〜２０．０モル％であり、Ｇｄ２Ｏ３が２９．０〜５３．０モル％であり、これらの範囲では、より結晶性が良好となり、透明度が向上し、発色性も向上する。
【００３７】
（第３の例）
さらに、本発明の第３の例として、原料として、Ｖ２Ｏ５、酸化ユーロピウム（Ｅｕ２Ｏ３）、酸化ネオジウム（Ｎｄ２Ｏ３）、酸化ガドリウム（Ｇｄ２Ｏ３）を用いた例を示す。まず、Ｖ２Ｏ５が４５．０〜５５．０モル％、Ｅｕ２Ｏ３が０．１〜８．０モル％、Ｎｄ２Ｏ３が０．１〜１０．０モル％、Ｇｄ２Ｏ３が２７．０〜５４．８モル％となるように、それぞれ原料を秤量した。
【００３８】
この原料を用い、前記の方法で単結晶を育成した。この単結晶は、蛍光灯下では青色を呈しているが、ブラックライト下では赤桃色の発光が見られ、太陽光下では紫色の発色が見られた。同一材料で可視光下、紫外線下、そして赤外線下でそれぞれ異なる色を呈するものとなる。
【００３９】
好ましくは、Ｖ２Ｏ５が４７．０〜５１．０モル％であり、Ｅｕ２Ｏ３が０．５〜４．０モル％であり、Ｎｄ２Ｏ３が０．５〜５．０モル％であり、Ｇｄ２Ｏ３が４０．０〜５２．０モル％であり、これらの範囲では、より結晶性が良好となり、透明度が向上し、発色性も向上する。
【００４０】
（第４の例）
また、第３の例と同様な原料を用い、前記の方法で単結晶を育成した。単結晶を切断または粉砕加工し、１ｍｍ角〜０．３ｍｍ角で厚さ０．２ｍｍ程度の単結晶片とし、市販のマニキュアとともに爪に塗布、貼付し装飾ネイルアート用材料として用いた。
【００４１】
この材料は、蛍光灯下、ブラックライト下、そして太陽光下で色が異なり、個性的な、ネイルアート用材料として用いることができることを確認した。
【００４２】
（第５の例）
さらに、第３の例と同様な原料を用い、前記の方法で単結晶を育成した。単結晶を微結晶、粉末状に加工し、ガラス素材として用い、ガラス製品を作製した。ガラス内部に単結晶として散在し、異なる光が当たるのに応じて変色が見られた。従来製品と異なり、蛍光灯下、太陽光下、ブラックライト下で相異なる色を呈する製品ができた。単結晶材料の融点がガラス溶融温度より高い為、またガラスとの反応性が無いため、素材の特徴が保存された。
【００４３】
また、このガラスを用いて手芸用ビーズを作成し、同様の視覚効果が得られることを確認した。
【００４４】
（第６の例）
同様に、第３の例による原料を用い、前記の方法で単結晶を育成した。単結晶を微結晶、粉末状に加工し、樹脂成形用着色素材として用い、樹脂成形品を作製した。
【００４５】
成型品内部に単結晶として散在し、異なる光が当たるに応じて変色が見られた。従来製品と異なり、蛍光灯下、太陽光下、ブラックライト下で相異なる色を呈する製品ができた。単結晶材料の融点が樹脂溶融温度より高い為、また樹脂との反応性が無いため、素材の特徴が保存された。
【００４６】
また、この手法を用いて樹脂性手芸用ビーズを作成し、同様の視覚効果が得られることを確認した。
【００４７】
（第７の例）
第３の例と同様な原料を用い、前記の方法で単結晶を育成した。単結晶を平板状に加工する、または結晶片または微結晶に加工しガラス内に分散させ、赤外線および紫外線に対するセンサーを作成した。
【００４８】
可視光下で青色を呈し、紫外線又は紫外線照射により瞬時に赤色又は紫色に変色する材料を用いることで、照射された光の種類、強さを可視光色変化で瞬時に察知することができる。
【００４９】
（第８の例）
第３の例と同様な原料を用い、前記の方法で単結晶を育成した。単結晶を粉末状に加工し、化粧品原料として、他原料とともに混合、一般処理等をし、照射光下で色合いの異なる化粧品を作製した。
【００５０】
本材料を用い作製したファンデーション、アイシャドー、フェイスカラー、マスカラ、アイブローを肌に塗り、ブラックライト、太陽光、そして蛍光灯下での発色を確認した。各光源下で色合いが異なり、状況に応じた化粧効果を出すことができた。
【００５１】
（第９の例）
第３の例と同様な原料を用い、前記の方法で単結晶を育成した。単結晶を粉末状に加工し、マニキュア原料として、他原料とともに混合、一般処理等をし、照射光下で色合いの異なるマニキュアを作製した。
【００５２】
本マニキュアを爪に塗り、ブラックライト、太陽光、そして蛍光灯下での発色を確認した。各光源下で色合いが異なり、状況に応じた化粧効果を出すことができた。
【００５３】
（第１０の例）
第３の例と同様な原料を用い、前記の方法で単結晶を育成した。単結晶を粉末状に加工し、繊維体に付着させ、これを織布および不織布に成形した。
【００５４】
これらの布製品は可視光、紫外光、そして赤外光で異なる発色をすることを確認した。可視光、赤外光では無色透明であるが、紫外線を当てることで模様が浮き出る衣類、可視光で青色の布が赤外光で紫、紫外線でピンク〜赤色を示すもの、本材料を複数用いることで、当てる光の種類で全く異なる色柄を持つ衣類等を作成することができた。即ち、紫外線を当てることで、青、緑、ピンク、赤を基色とした色柄である。
【００５５】
なお、上記各実施例において、可視光線源としては、可視光線領域を多く含む蛍光灯を、紫外線源としては、可視光線の短波長端から紫外線領域を多く含むブラックライトを、赤外線源としては、可視光線領域の外に、赤外線を比較的多く含む太陽光を用いた。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本材料は、使用範囲が従来よりも格段に広汎になり、ネックレス、ピアス、ブレスレット等をはじめとするアクセサリー類や、時計、キーボルダー、携帯機器等の日用品、雑貨や小物類、家具、大型の時計をはじめとするインテリアやオブジェの他に、化粧品、文房具、食器類、紙や布を含む繊維状のもの等に埋め込み、分散、付着させて用いられる等、様々な新規装飾用途に適している。
【００５７】
さらに、本材料は、紫外線や赤外線の有無や強度を検知するセンサー機能を有する製品にも広く利用できる。
【００５８】
また、本材料は、装飾効果を有する上述以外の日用品、洋服、かばん、小物を含む衣料品、壁紙、包み紙などの紙製品、ガラス板、樹脂板などの建材他に広く応用できることはいうまでもない。